[发明专利]基于采样路径优化的改进RRT算法在火灾环境下对船舶人员的路径规划方法、系统及装置

权利要求书

1.基于采样路径优化的改进RRT算法在火灾环境下对船舶舱室人员的路径规划方法，其特征在于，所述路径规划方法包括：

根据初始障碍物的数量、分布情况构建路径地图，建立船舶舱室路径的起始点与目标点；

根据建立船舶舱室路径的起始点与目标点，将火灾以及火灾衍生物在舱室中的蔓延定义为新的障碍物；

根据RRT算法进行随机点选择，引入启发式函数，由起始点开始由随机状态点进行扩展，直至目标点，生成路径轨迹。

2.根据权利要求1所述的基于采样路径优化的改进RRT算法在火灾环境下对船舶舱室人员的路径规划方法，其特征在于，所述根据建立船舶舱室路径的起始点与目标点，火灾以及火灾衍生物达到危险值时，火灾以及火灾衍生物在舱室中的蔓延定义为新的障碍物，具体包括：

构建目标船舶舱室的火灾模型；火灾及其衍生物在某一路径中某一点上产生人员的致死危险，在该路径的该点处定义一个新的障碍物。

3.根据权利要求2所述的基于采样路径优化的改进RRT算法在火灾环境下对船舶舱室人员的路径规划方法，其特征在于，所述火灾及其衍生物达到危险值是指：

CO危险值大于或等于50ppm；热辐射危险值大于或等于4.7KW/m²；能见度危险值大于或等于10m；温度危险值大于或等于60℃。

4.根据权利要求1所述的基于采样路径优化的改进RRT算法在火灾环境下对船舶舱室人员的路径规划方法，其特征在于，所述根据RRT算法进行随机点选择，引入启发式函数，由起始点开始由随机状态点进行扩展，直至目标点，生成路径轨迹，包括：

起始点q_init作为根节点，通过随机采样的方式向地图中生成一个随机采样点q_rand；若起始点与目标点的距离小于等于步长且无障碍物碰撞，则起始点和目标点两者连接，获得最优路径；

根据随机树选择一个距离随机采样点q_rand最近的一个现存节点q_near作为一个父节点，以固定步长从现存节点q_near向外扩展生成一个新现存节点q_new；

在火灾环境下，随着火灾时间的进程生成火灾及其衍生物的障碍物；

检验新现存节点q_new与现存节点q_near连线之间是否存在障碍物，若无障碍时，将新现存节点q_new添加到随机树上成为子节点，若有障碍物时，放弃这次生长，重新生成随机采样点q_rand；

当随机树中的子节点进入目标点q_goal的设定范围内或者目标点q_goal本身时，停止扩展，此时从目标点q_goal开始依次回溯父节点直到起始点q_init结束，获得一条从起始点q_init到目标点q_goal的无障碍路径。